(57)【要約】  駆動力のばらつきを抑制することが可能な２以上の可動部を有するアクチュエータ、ならびに該アクチュエータを搭載した駆動装置およびカメラモジュールを提供することを図る。この目標を達成するために、アクチュエータが、加熱に応じて変形する第１可動部と、加熱に応じて変形する第２可動部とを備える。そして、該アクチュエータでは、第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部を有するとともに、第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部を有する。更に、該アクチュエータでは、第１ヒータ部と第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて第１および第２可動部が変形する際に、第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇する。
2011016383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱に応じて変形する第１可動部と、
加熱に応じて変形する第２可動部と、
を備え、
前記第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部、を有するとともに、
前記第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部、を有し、
前記第１ヒータ部と前記第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、
前記第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて前記第１および第２可動部が変形する際に、前記第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記第１可動部が、
前記第１ヒータ部の発熱に応じて一方向に変位する第１変位部を有し、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられ、
前記第２可動部が、
前記第２ヒータ部の発熱に応じて前記一方向に変位する第２変位部を有し、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記第１および第２可動部が、曲がっていない状態を基準として略同一方向に略同一の変形を生じた場合に、前記第１ヒータ部の電気抵抗と、前記第２ヒータ部の電気抵抗とが、略同一となることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１に記載のアクチュエータと、
前記第１および第２可動部の変形に応じて、該第１および第２可動部によって移動される移動対象物と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項４に記載の駆動装置であって、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項１に記載のアクチュエータと、
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系と、
を備え、
前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記第１および第２可動部の変形によって移動される移動対象物であることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項７】
請求項６に記載のカメラモジュールであって、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられることを特徴とするカメラモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アクチュエータ、ならびに該アクチュエータを搭載した駆動装置およびカメラモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機等の小型の電子機器にカメラモジュールが搭載されることが多く、該カメラモジュールの更なる小型化が指向されている。【０００３】
このカメラモジュールについては、従来、レンズを支持するレンズバレルとレンズホルダ、赤外線(ＩＲ)カットフィルタを支持するホルダ、基板、撮像素子、および光学素子からなる積層体と、該積層体を保持する筐体と、該積層体を封止する樹脂等が必要とされている。よって、上記多数の部品の小型化を図りつつ、多数の部品を精度良く組み合わせてカメラモジュールを作製することは容易でなかった。【０００４】
そこで、基板と、多数の撮像素子が形成された半導体シートと、多数の撮像レンズが形成されたレンズアレイシートとを樹脂層を介して貼り付けて積層部材を形成し、該積層部材をダイシングして、個々のカメラモジュールを完成させる技術が提案されている（例えば、特許文献１等）。この技術では、一枚のウエハ状の積層部材から、数百個のカメラモジュールを切り出すことも可能であり、微細加工のプロセスとのマッチングも良い。このため、カメラモジュールの小型化、薄型化、および低コスト化に対して大きく寄与するものと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１２９９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１の技術では、ウエハ状の部材を積層させるため、ボイスコイルモータ等、撮像レンズを移動させるための部分（可動部分）を成すアクチュエータの配置等が困難であった。従って、オートフォーカスやズームの機能等を小型のカメラモジュールに組み込むことが困難であった。【０００７】
ところで、ウエハ状態で形成する小型のカメラモジュールへの適用が可能なアクチュエータとしては、例えば、圧電素子（ＰＺＴ）、形状記憶合金（ＳＭＡ）、およびバイメタル（Bi-metallic strip）のうちの少なくとも１以上の構成を含むユニモルフの形状を有する薄膜状のアクチュエータ等が考えられる。【０００８】
このようなアクチュエータの中でも、ＳＭＡまたはバイメタル等を用いた熱に応じて曲がるように駆動するアクチュエータ（熱駆動型アクチュエータ）については、小型であっても、比較的大きな駆動力を発生させることができる。また、熱駆動型アクチュエータについて一般的に課題とされている応答性についても、小型化によって、アクチュエータの体積に対する表面積の割合が向上するため、応答性が高められる。したがって、熱駆動型アクチュエータは、小型のカメラモジュールへの利用に適していると言える。【０００９】
しかしながら、このような熱駆動型アクチュエータが、２以上の板状（又は薄膜状）の可動する部分（可動部）を有する場合には、可動部の形成状態にばらつきが生じ易く、可動部の変形の度合い、すなわち駆動力に、ばらつきが発生し易い。特に、板状（又は薄膜状）の可動部の駆動力は、該可動部のばね定数によって左右されるため、可動部の駆動力におけるばらつきの度合いは、該可動部の小型化によって、より顕著となる。【００１０】
そして、例えば、移動対象物に付与される駆動力にばらつきが生じると、該移動対象物が傾く虞がある。また、例えば、移動対象物に対して１つの可動部が駆動力を付与する状態から２つの可動部が駆動力を付与する状態に切り替わる等といった、移動対象物に対して駆動力を付与する可動部の数が変化する現象によって、移動対象物の移動制御が難しくなり、該移動制御の精度低下を招く。【００１１】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、駆動力のばらつきを抑制することが可能な２以上の可動部を有するアクチュエータ、ならびに該アクチュエータを搭載した駆動装置およびカメラモジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するために、第１の態様に係るアクチュエータは、加熱に応じて変形する第１可動部と、加熱に応じて変形する第２可動部とを備え、前記第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部を有するとともに、前記第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部を有し、前記第１ヒータ部と前記第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、前記第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて前記第１および第２可動部が変形する際に、前記第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇する。【００１３】
第２の態様に係るアクチュエータは、第１の態様に係るアクチュエータであって、前記第１可動部が、前記第１ヒータ部の発熱に応じて一方向に変位する第１変位部を有し、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられ、前記第２可動部が、前記第２ヒータ部の発熱に応じて前記一方向に変位する第２変位部を有し、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられる。【００１４】
第３の態様に係るアクチュエータは、第１または第２の態様に係るアクチュエータであって、前記第１および第２可動部が、曲がっていない状態を基準として同一方向に同一の変形を生じた場合に、前記第１ヒータ部の電気抵抗と、前記第２ヒータ部の電気抵抗とが、略同一となる。【００１５】
第４の態様に係る駆動装置は、第１から第３の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、前記第１および第２可動部の変形に応じて、該第１および第２可動部によって移動される移動対象物とを備える。【００１６】
第５の態様に係る駆動装置は、第４の態様に係る駆動装置であって、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられる。【００１７】
第６の態様に係るカメラモジュールは、第１から第３の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系とを備え、前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記第１および第２可動部の変形によって移動される移動対象物である。【００１８】
第７の態様に係るカメラモジュールは、第６の態様に係るカメラモジュールであって、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられる。
【発明の効果】
【００１９】
第１から第３の何れの態様に係るアクチュエータによっても、変形量が相対的に大きな可動部に含まれるヒータ部よりも、変形量が相対的に小さな可動部に含まれるヒータ部の方が、より大きな電流によって、より発熱し、複数の可動部の変形量が均一化されるため、駆動力のばらつきを抑制することが可能な２以上の可動部を有するアクチュエータを提供することができる。【００２０】
第２の態様に係るアクチュエータによれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。【００２１】
第３の態様に係るアクチュエータによれば、複数の可動部の変形量を均一化させることができる。【００２２】
第４および第５の何れの態様に係る駆動装置によっても、移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能な駆動装置を提供することができる。【００２３】
第５の態様に係る駆動装置によれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。【００２４】
第６および第７の何れの態様に係るカメラモジュールによっても、撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方の移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能なカメラモジュールを提供することができる。【００２５】
第７の態様に係るカメラモジュールによれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】図１は、一実施形態に係るカメラモジュールを搭載した携帯電話機の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、一実施形態に係る第１の筐体に着目した断面模式図である。
【図３】図３は、一実施形態に係るカメラモジュールの断面模式図である。
【図４】図４は、撮像素子層の構成を示す模式図である。
【図５】図５は、撮像素子保持層の構成を示す模式図である。
【図６】図６は、スペーサ層の構成を示す模式図である。
【図７】図７は、アクチュエータ層の構成を示す模式図である。
【図８】図８は、バイメタル層の構成を示す模式図である。
【図９】図９は、導電層の構成を示す模式図である。
【図１０】図１０は、アクチュエータ層の回路構成を説明するための図である。
【図１１】図１１は、アクチュエータ層の層構造を説明するための図である。
【図１２】図１２は、第１および第２平行ばねの構成を示す模式図である。
【図１３】図１３は、撮像レンズ層の構成を示す模式図である。
【図１４】図１４は、蓋層の構成を示す模式図である。
【図１５】図１５は、アクチュエータ層の駆動態様を説明するための図である。
【図１６】図１６は、アクチュエータ層の駆動態様を説明するための図である。
【図１７】図１７は、第１および第２平行ばねの機能を説明するための図である。
【図１８】図１８は、第１および第２平行ばねの機能を説明するための図である。
【図１９】図１９は、カメラモジュールの製造工程を示すフローチャートである。
【図２０】図２０は、準備された複数のシートを積層させて接合する様子を示す模式図である。
【図２１】図２１は、一変形例に係る撮像素子を移動させる態様を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２８】
＜(1)携帯電話機の概略構成＞
図１は、一実施形態に係るカメラモジュール５００を搭載した携帯電話機１００の概略構成を示す模式図である。なお、図１およびその他の図では方位関係を明確化するために、ＸＹＺの相互に直交する３軸が適宜付されている。
【００２９】
図１で示されるように、携帯電話機１００は、折り畳み式の携帯電話機として構成され、第１の筐体２００と、第２の筐体３００と、ヒンジ部４００とを有する。第１の筐体２００および第２の筐体３００は、それぞれ板状の略直方体の形状を有し、各種電子部材を格納する筐体としての役割を有する。具体的には、第１の筐体２００は、カメラモジュール５００および表示ディスプレイを有し、第２の筐体３００は、携帯電話機１００を電気的に制御する制御部とボタン等の操作部材とを有する。なお、ヒンジ部４００は、第１の筐体２００と第２の筐体３００とを回動可能に接続する。このため、携帯電話機１００は、折り畳み可能となっている。
【００３０】
また、第１の筐体２００には、電流供給ドライバ６００、電気抵抗検出部７００、およびコントラスト検出部８００が搭載されている。電流供給ドライバ６００は、カメラモジュール５００を構成するアクチュエータ層４０の導電層４２（図９および図１０）への電流の供給を制御する。電気抵抗検出部７００は、導電層４２における電気抵抗を検出する。コントラスト検出部８００は、カメラモジュール５００の撮像素子１１（図３）で得られる画像信号についてコントラストを検出する。また、第２の筐体３００には、合焦制御部３１０が搭載されている。合焦制御部３１０は、電気抵抗検出部７００およびコントラスト検出部８００からの信号の入力に応じて、電流供給ドライバ６００を介した導電層４２への電流の供給量を制御することで、カメラモジュール５００の合焦状態を調整するオートフォーカス制御を行う。
【００３１】
図２は、携帯電話機１００のうちの第１の筐体２００に着目した断面模式図である。図１および図２で示されるように、カメラモジュール５００は、ＸＹ断面のサイズが約５ｍｍ四方であり、厚さ（Ｚ方向の奥行き）が数ｍｍ程度である小型の撮像装置、所謂マイクロカメラユニット（ＭＣＵ）となっている。
【００３２】
以下、カメラモジュール５００の構成、およびカメラモジュール５００の製造工程について順次説明する。
【００３３】
＜(2)カメラモジュールの構成＞
＜(2-1)カメラモジュールの概略構成＞
図３は、カメラモジュール５００の断面模式図である。図３で示されるように、カメラモジュール５００は、撮像素子層１０、撮像素子保持層２０、スペーサ層３０、アクチュエータ層４０、第１平行ばね層５０、撮像レンズ層６０、第２平行ばね層７０、および蓋層８０からなる８層がこの順番で積層されて形成されている。そして、該８層に含まれる相互に隣接する各２層の間が、エポキシ樹脂等の樹脂によって接合されているため、各層間に樹脂が介在している。
【００３４】
また、各層１０〜８０は、±Ｚ方向の面において略同一の矩形状（ここでは、一辺が約５ｍｍの正方形）の外形を有する。なお、後述するが、撮像レンズ層６０については、カメラモジュール５００の製造途中で、例えば、固定枠体６０Ｆ（図１３）と突起部６１ａ，６１ｂ（図１３）とを連結する連結部６４ａ，６４ｂが切断され、光学レンズ部６３、突起部６１ａ，６１ｂ、およびレンズ保持部６２ａ，６２ｂを備えて構成されるレンズユニット６０Ｕと、固定枠体６０Ｆとが分離された状態となる。
【００３５】
カメラモジュール５００では、アクチュエータ層４０によってレンズユニット６０Ｕが光学レンズ部６３の光軸ＰＬに沿った方向（ここでは、±Ｚ方向）に移動されることで、撮像素子層１０の撮像素子１１とレンズユニット６０Ｕとの距離が変更される。該距離の変更により、カメラモジュール５００の合焦状態が調整されるオートフォーカス制御が実現される。
【００３６】
カメラモジュール５００は、詳細には次のように構成される。
【００３７】
撮像素子層１０の上面（＋Ｚ側の面）には該撮像素子層１０を保持する撮像素子保持層２０が配置されるとともに、該撮像素子保持層２０の上面（＋Ｚ側の面）にはスペーサ層３０が配置される。該スペーサ層３０は、第１および第２平行ばね層５０，７０によるレンズユニット６０Ｕの−Ｚ方向への押し下げによってアクチュエータ層４０の可動梁部４０ａ，４０ｂが弾性変形を行う空間を確保する機能を有する。
【００３８】
また、スペーサ層３０の上面には、アクチュエータ層４０、第１平行ばね層５０、撮像レンズ層６０、および第２平行ばね層７０がこの順番で積層されることで、光学レンズ部６３を移動させるための機構（移動機構）が構成されている。
【００３９】
この移動機構では、レンズユニット６０Ｕのレンズ保持部６２ａ，６２ｂが、第１平行ばね層５０と第２平行ばね層７０とによって±Ｚ方向から挟持されることで、光軸ＰＬに沿った方向にレンズユニット６０Ｕが移動可能に支持される機構を構成する。また、レンズユニット６０Ｕの突起部６１ａ，６１ｂのうちの−Ｚ側に配置された当接部６１Ｔａ，６１Ｔｂが、アクチュエータ層４０の可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴ（図１５，図１６）近傍に当接する。このため、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形に応じて、レンズユニット６０Ｕが光軸ＰＬに沿った方向に移動される駆動装置が形成されている。
【００４０】
また、第２平行ばね層７０の上面には、ガラス等の透明な素材で構成される蓋層８０が配置される。
【００４１】
そして、上述したように、８つの層１０〜８０は、外周部でエポキシ樹脂等の接着剤によって相互に接合される。このため、カメラモジュール５００は、光学レンズ部６３が移動する空間を包含する密閉空間を形成する。なお、カメラモジュール５００の製造は、例えば、クリーンルーム内またはクリーンベンチ内で行われ、カメラモジュール５００が形成する密閉空間にゴミや塵が侵入しないように維持される。これにより、細かい隙間を有する移動機構にゴミや塵等が付着する不具合、ならびに密閉空間内における空気の対流の発生が抑制される。その結果、駆動機構に対する負荷のばらつきが低減され、光学レンズ部６３の移動精度の向上が図られる。
【００４２】
また、カメラモジュール５００では、撮像素子層１０の上面（＋Ｚ側の面）からアクチュエータ層４０の下面（−Ｚ側の面）にかけて、撮像素子保持層２０、およびスペーサ層３０を順次に貫通する孔（貫通孔）ＣＶａ，ＣＶｂが設けられる。この微小な貫通孔ＣＶａ，ＣＶｂの内径は、例えば、数十μｍ程度に設定される。また、該貫通孔ＣＶａ，ＣＶｂには、導電材料が充填され、撮像素子層１０とアクチュエータ層４０の導電層４２との間が導電可能に接続される。
【００４３】
＜(2-2)各機能層＞
以下では、カメラモジュール５００を構成する各機能層の詳細について説明する。図４〜図１４は、撮像素子層１０、撮像素子保持層２０、スペーサ層３０、アクチュエータ層４０、第１および第２平行ばね層５０，７０、撮像レンズ層６０、および蓋層８０の構成例をそれぞれ示す平面図である。なお、各機能層については、−Ｚ側の面を一主面と称し、＋Ｚ側の面を他主面と称する。
【００４４】
＜(2-2-1)撮像素子層＞
図４で示されるように、撮像素子層１０は、例えば、ＣＯＭＳセンサまたはＣＣＤセンサ等で形成される撮像素子１１、その周辺回路、および撮像素子１１を囲む外周部１２を備えるチップである。なお、撮像素子層１０の裏面（−Ｚ側の面）には、撮像素子１１に対する信号の付与、および撮像素子１１からの信号の読み出しを行う配線を接続するための各種端子が設けられる。
【００４５】
例えば、撮像素子層１０の裏面では、はんだボールを用いたリフロー方式によるはんだ付けが行われることで、撮像素子層１０と、電流供給ドライバ６００、電気抵抗検出部７００、およびコントラスト検出部８００等との間が、導電可能またはデータ送受信可能に接続される。
【００４６】
＜(2-2-2)撮像素子保持層＞
撮像素子保持層２０は、例えば、樹脂等の素材によって形成され、接合によって取り付けられる撮像素子層１０を保持するチップである。
【００４７】
具体的には、図５で示されるように、撮像素子保持層２０の略中央には、断面が略正方形の開口２０ＨがＺ方向に沿って設けられ、該開口２０Ｈの断面は＋Ｚ側に行くに従って小さくなる。なお、図５の破線で描かれた四角形は、−Ｚ側の面における開口２０Ｈの外縁を示す。また、撮像素子保持層２０の外周部の一対の対角を成す各角部近傍に、Ｚ方向に貫通する微小な孔（貫通孔）ＣＶ2a，ＣＶ2bが設けられ、該貫通孔ＣＶ2a，ＣＶ2bには導電材料が充填される。なお、開口２０Ｈおよび貫通孔ＣＶ2a，ＣＶ2bは、例えば、型押し等によって形成される。
【００４８】
更に、撮像素子保持層２０の一主面および他主面はそれぞれ略平坦であり、且つ該一主面と他主面とは略平行の関係にある。そして、撮像素子保持層２０の外周部の一主面が隣接する撮像素子層１０と接合されるとともに、該外周部の他主面が隣接するスペーサ層３０と接合される。
【００４９】
＜(2-2-3)スペーサ層＞
スペーサ層３０は、例えば、樹脂等の素材によって形成され、レンズユニット６０Ｕの移動空間を確保するチップである。
【００５０】
具体的には、図６で示されるように、外縁および内縁がそれぞれ矩形である環状の形状を有し、Ｚ方向に貫通する中空部分３０Ｈを有する。また、スペーサ層３０の一対の対角を成す２つの角部近傍に、撮像素子保持層２０と同様に、Ｚ方向に貫通する微小な孔（貫通孔）ＣＶ3a，ＣＶ3bが設けられ、該貫通孔ＣＶ3a，ＣＶ3bには導電材料が充填される。なお、中空部分３０Ｈおよび貫通孔ＣＶ3a，ＣＶ3bは、例えば、型押し等によって形成される。
【００５１】
更に、スペーサ層３０の一主面および他主面はそれぞれ略平坦であり、且つ該一主面と他主面とは略平行の関係にある。そして、スペーサ層３０の一主面が隣接する撮像素子保持層２０と接合されるとともに、スペーサ層３０の他主面が隣接するアクチュエータ層４０と接合される。
【００５２】
＜(2-2-4)アクチュエータ層＞
アクチュエータ層４０は、図７で示されるように、外周部を構成する固定枠体４０Ｆと、固定枠体４０Ｆの内側の中空部分４０Ｈに対して固定枠体４０Ｆから突設される２枚の板状の可動梁部４０ａ，４０ｂとを有する。換言すれば、可動梁部４０ａ，４０ｂが固定部としての固定枠体４０Ｆに対して固定される。ここでは、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂは、光学レンズ部６３（図３）の光軸ＰＬを挟み、且つ光学レンズ部６３から撮像素子１１に至る光路が阻害されないように設けられる。
【００５３】
固定枠体４０Ｆの一主面は、隣接するスペーサ層３０に対して接合されるとともに、固定枠体４０Ｆの他主面が、隣接する第１平行ばね５０（具体的には、固定枠体５０Ｆ（図１２））と接合される。
【００５４】
固定枠体４０Ｆは、外縁および内縁がそれぞれ略矩形である環状の形状を有し、Ｚ方向に貫通する中空部分４０Ｈを有する。なお、固定枠体４０Ｆは、カメラモジュール５００の外周部を構成し、カメラモジュール５００における固定部材として機能する。
【００５５】
可動梁部４０ａは、固定枠体４０Ｆを構成する４辺を成す４つの板状の部分のうちの１辺の板状の部分の内縁から中空部分４０Ｈに向けて突設される板状の部分である。ここでは、可動梁部４０ａは、固定枠体４０Ｆを構成する−Ｙ側の一辺の内縁から＋Ｙ方向に延設される。
【００５６】
可動梁部４０ｂは、固定枠体４０Ｆを構成する４辺を成す４つの板状の部分のうちの可動梁部４０ａが設けられている１辺に対向する他の１辺の板状の部分の内縁から中空部分４０Ｈに向けて突設される板状の部分である。ここでは、可動梁部４０ｂは、固定枠体４０Ｆを構成する＋Ｙ側の一辺の内縁から−Ｙ方向に延設される。
【００５７】
これらの可動梁部４０ａ，４０ｂは、相互に同様なサイズおよび構造を有する。
【００５８】
また、アクチュエータ層４０は、バイメタル層４１（図８）と導電層４２（図９）とが積層されて構成される。
【００５９】
バイメタル層４１は、図８で示されるように、固定枠体４１Ｆと梁部４１ａ，４１ｂとを有する板状の部分である。固定枠体４１Ｆは、固定枠体４０Ｆと同様な形状を有し、梁部４１ａは、可動梁部４０ａと同様な形状を有し、梁部４１ｂは、可動梁部４０ｂと同様な形状を有する。
【００６０】
導電層４２は、図９で示されるように、配線部４２１ａ，４２１ｂとヒータ部４２２ａ，４２２ｂとを有する膜状の部分である。そして、該導電層４２は、配線部４２１ａ、ヒータ部４２２ａ、配線部４２１ｂ、およびヒータ部４２２ｂがこの順番で電気的に接続されて構成される。なお、ヒータ部４２２ｂの終端が配線部４２１ａの一端に対して電気的に接続される。
【００６１】
また、配線部４２１ａ，４２１ｂおよびヒータ部４２２ａ，４２２ｂは、例えば、金（Ａｕ）等の導電性を有する素材によって構成されるとともに、配線部４２１ａ，４２１ｂの幅（線幅）がヒータ部４２２ａ，４２２ｂの幅（線幅）の４倍以上となり、配線部４２１ａ，４２１ｂの厚みがヒータ部４２２ａ，４２２ｂの厚みよりも厚くなるように構成される。例えば、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂの幅（線幅）が２５μｍ、配線部４２１ａ，４２１ｂの幅（線幅）が１００μｍ以上とされる。このような構成により、配線部４２１ａ，４２１ｂの電気抵抗よりも、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂの電気抵抗の方が明確に高くなる。
【００６２】
また、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂについては、半導体製造技術を適用して形成されるため、形状精度が高く、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂが平坦な状態（すなわち曲がっていない状態）では、ヒータ部４２２ａの電気抵抗と、ヒータ部４２２ｂの電気抵抗とが略同一となる。また、可動梁部４０ａ，４０ｂが、平坦な状態（すなわち曲がっていない状態）を基準として略同一方向に略同一の変形が生じた場合にも、ヒータ部４２２ａの電気抵抗と、ヒータ部４２２ｂの電気抵抗とが略同一となる。
【００６３】
図１０は、バイメタル層４１と導電層４２とが積層されてアクチュエータ層４０が構成される状態を示す図であり、且つ該アクチュエータ層４０の回路構成を説明するための図である。導電層４２は、バイメタル層４１の裏面側（−Ｚ側の面）に配設される。
【００６４】
図１０で示されるように、梁部４１ａの裏面上にヒータ部４２２ａが配設される。具体的には、ヒータ部４２２ａは、梁部４１ａのうち、固定枠体４１Ｆに固定される部分近傍から先端近傍まで延設され、該先端近傍でＵターンするように配設され、更に、該先端近傍から固定枠体４１Ｆに固定される部分近傍まで延設される。このように、梁部４１ａ上にヒータ部４２２ａが配設されることで、可動梁部４０ａが構成される。
【００６５】
また、梁部４１ｂの裏面上にヒータ部４２２ｂが配設される。具体的には、ヒータ部４２２ｂは、梁部４１ｂのうち、固定枠体４１Ｆに固定される部分近傍から先端近傍まで延設され、該先端近傍でＵターンするように配設され、更に、該先端近傍から固定枠体４１Ｆに固定される部分近傍まで延設される。このように、梁部４１ｂ上にヒータ部４２２ｂが配設されることで、可動梁部４０ｂが構成される。
【００６６】
図１１は、アクチュエータ層４０の層構造を説明するための図である。図１１で示されるように、バイメタル層４１は、−Ｚ方向から＋Ｚ方向に向けて、絶縁層４１１、高熱膨張層４１２、熱伝導層４１３、低熱膨張層４１４の４層がこの順番で積層されることで、いわゆるバイメタル（Bi-metallic strip）が構成される。なお、ここでは、高熱膨張層４１２の厚みと熱伝導層４１３の厚みと低熱膨張層４１４の厚みとが、例えば、２：１：２の関係を有する。そして、絶縁層４１１の裏面（−Ｚ側の面）に導電層４２が配設される。例えば、可動梁部４０ａは、絶縁層４１１の裏面（−Ｚ側の面）にヒータ部４２２ａが配設されて構成される。
【００６７】
高熱膨張層４１２は、低熱膨張層４１４を構成する素材よりも大きな熱膨張率を持つ素材によって構成される。該高熱膨張層４１２を構成する素材としては、例えば、熱膨張率が２０×１０-6／℃である鉄・ニッケル・マンガン合金、熱膨張率が３０×１０-6／℃であるマンガン・銅・ニッケル合金、熱膨張率が１８×１０-6／℃である鉄・ニッケル・クロム合金、および熱膨張率が１８×１０-6／℃である鉄・モリブデン・ニッケル合金のうちの何れか１つの素材であれば良い。但し、これらの素材の熱伝導率は、比較的低く、例えば、鉄・ニッケル・マンガン合金の熱伝導率は、約８．８Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1である。
【００６８】
熱伝導層４１３は、高熱膨張層４１２および低熱膨張層４１４を構成する素材よりも大きな熱伝導率を持つ素材によって構成される。該熱伝導層４１３を構成する素材としては、例えば、熱伝導率が１０５．５Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1である銅および銅合金、熱伝導率が２０４Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1であるアルミニウム、ならびに熱伝導率が９０Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1であるニッケルのうちの何れか１つの素材であれば良い。
【００６９】
低熱膨張層４１４は、高熱膨張層４１２を構成する素材よりも小さな熱膨張率を持つ素材によって構成される。該低熱膨張層４１４を構成する素材としては、例えば、熱膨張率が１．１×１０-6／℃である鉄・ニッケル合金が採用されることが好ましい。但し、該素材の熱伝導率は、比較的低く、約８．８Ｗ・ｍ-1・Ｋ-1である。また、絶縁層４１１は、シリカ（二酸化珪素）等の絶縁体によって構成される。
【００７０】
また、配線部４２１ａのうちのヒータ部４２２ａに近い角部近傍の裏面（−Ｚ側の面）には、貫通孔ＣＶａに導電材料が充填されて構成される配線（貫通配線）が電気的に接続する。また、配線部４２１ｂのうちのヒータ部４２２ｂに近い角部近傍の裏面（−Ｚ側の面）には、貫通孔ＣＶｂに導電材料が充填されて構成される配線（貫通配線）が電気的に接続する。
【００７１】
このため、図１０で示されるように、配線部４２１ａと配線部４２１ｂとの間には、外部から電源ＰＷが接続され、電流供給ドライバ６００におけるスイッチＳＷの開閉に応じて、配線部４２１ａと配線部４２１ｂとの間に電圧が印加される。従って、ヒータ部４２２ａとヒータ部４２２ｂとが、電気的に並列に接続される。なお、配線部４２１ａ，４２１ｂについては、一方の貫通配線から他方の貫通配線に至る２つの電気的な経路に係る経路長および電気抵抗が略同一となっている。
【００７２】
また、配線部４２１ａと配線部４２１ｂとの間に電圧が印加されると、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂは、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱の発生により加熱される。このとき、バイメタル層４１では、高熱膨張層４１２の熱膨張と低熱膨張層４１４の熱膨張との差に応じて、梁部４１ａ，４１ｂの固定されていない端部（自由端）ＦＴが概ね＋Ｚ方向に変位するように梁部４１ａ，４１ｂが曲がる力を発生させる。このため、各可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴが、一方向（ここでは、概ね＋Ｚ方向）に変位する変位部となる。つまり、可動梁部４０ａ，４０ｂが、加熱に応じてそれぞれ変形する。なお、このとき、可動梁部４０ａ，４０ｂは、固体枠体４０Ｆに固定される固定端を支点として湾曲するため、自由端ＦＴは、概ね＋Ｚ方向に変位し、変位量に応じて少しずつ異なる方向に変位する。すなわち、ここでは、自由端ＦＴが変位する方向である「一方向」は、常に同じベクトルに沿った方向といった厳密な意味ではなく、可動梁部４０ａ，４０ｂが一つの傾向を持って変形する際に自由端ＦＴが変位する方向といった程度の意味で使用されている。
【００７３】
ここで、ヒータ部４２２ａが、可動梁部４０ａのうちの一方向（ここでは、概ね＋Ｚ方向）とは反対方向の面（ここでは、−Ｚ方向の面）側に配設されるとともに、ヒータ部４２２ｂが、可動梁部４０ｂのうちの一方向（ここでは、概ね＋Ｚ方向）とは反対方向の面（ここでは、−Ｚ方向の面）側に配設される。別の観点から言えば、ヒータ部４２２ａが、可動梁部４０ａのうちのレンズユニット６０Ｕが存在する側とは反対側の部分に配設されるとともに、ヒータ部４２２ｂが、可動梁部４０ｂのうちのレンズユニット６０Ｕが存在する側とは反対側の部分に配設される。
【００７４】
このため、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂの発熱に応じて、可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴが＋Ｚ方向に変位する際には、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂが引き伸ばされることになるため、該ヒータ部４２２ａ，４２２ｂの電気抵抗が上昇する。このとき、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂが電気的に並列に接続されるため、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの間で、バイメタル層４１の構成等にばらつきが生じている場合であっても、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴの変位量が略同一となるように自動的に調整される。
【００７５】
この２つの自由端ＦＴの変位量が略同一となるように自動的に調整される動作（変位量のセルフアライメント）については、更に後述する。
【００７６】
＜(2-2-5)第１および第２平行ばね層＞
第１および第２平行ばね層５０，７０は、同様な構成を有するため、ここでは、第１平行ばね層５０を例に挙げて具体的に説明する。
【００７７】
図１２で示されるように、第１平行ばね層５０は、固定枠体５０Ｆと、弾性部５１とを有する弾性部材であり、ばね機構を形成する層（弾性層）となっている。第１平行ばね層５０の素材としては、例えば、ステンレス等の金属材料またはりん青銅等が採用される。
【００７８】
固定枠体５０Ｆは、第１平行ばね層５０の外周部を構成する。
【００７９】
弾性部５１は、固定枠体５０Ｆとの接続部５１ａ，５１ｂと、レンズユニット６０Ｕとの接合部５２ａ，５２ｂとを有し、接続部５１ａ，５１ｂと接合部５２ａ，５２ｂとが板状部材５０ＥＢで繋がれる。そして、第１平行ばね層５０は、接合部５２ａ，５２ｂにおいてレンズユニット６０Ｕのレンズ保持部６２ａ，６２ｂと接合される。
【００８０】
ここでは、レンズユニット６０Ｕの突起部６１ａのうちの−Ｚ側に配置された当接部６１Ｔａが、弾性部５１の内側に形成される中空の部分を通って、アクチュエータ層４０の可動梁部４０ａの自由端ＦＴ近傍に当接する。また、レンズユニット６０Ｕの突起部６１ｂのうちの−Ｚ側に配置された当接部６１Ｔｂが、弾性部５１の内側に形成される中空の部分を通って、アクチュエータ層４０の可動梁部４０ｂの自由端ＦＴ近傍に当接する。更に、第１平行ばね層５０は、レンズユニット６０Ｕの突起部６１ａ，６１ｂおよび当接部６１Ｔａ，６１Ｔｂと接触しないような形状を有する。
【００８１】
そして、レンズユニット６０Ｕが固定枠体５０Ｆに対して＋Ｚ方向に移動されるにつれて、接続部５１ａ，５１ｂと接合部５２ａ，５２ｂとのＺ方向の位置がずれ、板状部材５０ＥＢは曲げ変形（たわみ変形）を生じて湾曲する。つまり、第１平行ばね層５０は、板状部材５０ＥＢの弾性変形によって、光学レンズ部６３の光軸方向（±Ｚ方向）に弾性変形可能であり、ばね機構として機能する。
【００８２】
更に、固定枠体５０Ｆの一主面および他主面がそれぞれ略平坦に構成され、該一主面と他主面とが略平行に構成される。そして、固定枠体５０Ｆの一主面が隣接するアクチュエータ層４０の固定枠体４０Ｆと接合され、該固定枠体５０Ｆの他主面が隣接する撮像レンズ層６０の固定枠体６０Ｆ（図１３）と接合される。
【００８３】
ところで、第２平行ばね層７０は、図１２で示されるように、第１平行ばね層５０と比較して、固定枠体５０Ｆ、弾性部５１、接続部５１ａ，５１ｂ、接合部５２ａ，５２ｂ、および板状部材５０ＥＢが、それぞれ同様な構成を有する固定枠体７０Ｆ、弾性部７１、接続部７１ａ，７１ｂ、接合部７２ａ，７２ｂ、および板状部材７０ＥＢに変更されたものとなっている。つまり、第２平行ばね層７０も、ばね機構を形成する層（弾性層）となっている。但し、第２平行ばね層７０では、固定枠体７０Ｆの一主面が隣接する撮像レンズ層６０の固定枠体６０Ｆ（図１３）と接合され、該固定枠体７０Ｆの他主面が隣接する蓋層８０の外周部と接合される。
【００８４】
＜(2-2-6)撮像レンズ層＞
図１３で示されるように、撮像レンズ層６０は、固定枠体６０Ｆと、レンズユニット６０Ｕとを有する。この撮像レンズ層６０を構成する素材としては、フェノール系の樹脂やアクリル系の樹脂等が挙げられる。
【００８５】
固定枠体６０Ｆは、撮像レンズ層６０の外周部を構成し、Ｚ方向について、レンズユニット６０Ｕの厚みに応じた厚みを有する。具体的には、固定枠体６０Ｆは、外縁および内縁がそれぞれ略矩形である環状の形状を有し、Ｚ方向に貫通する中空部分６０Ｈを有する。そして、固定枠体６０Ｆの一主面および他主面がそれぞれ略平坦に構成され、且つ該一主面と他主面とが略平行に構成される。そして、固定枠体６０Ｆの一主面が隣接する第１平行ばね層５０の固定枠体５０Ｆと接合され、該固定枠体６０Ｆの他主面が隣接する第２平行ばね層７０の固定枠体７０Ｆと接合される。
【００８６】
レンズユニット６０Ｕは、中空部分６０Ｈに配置され、光学レンズ部６３、突起部６１ａ，６１ｂ、およびレンズ保持部６２ａ，６２ｂを有する。
【００８７】
光学レンズ部６３は、被写体からの光を撮像素子１１まで導く光学系であり、正のレンズパワーを有する。
【００８８】
突起部６１ａは、光学レンズ部６３の側面から固定枠体６０Ｆの一方の対角線に沿って突設される部分である。また、突起部６１ａの先端近傍には、−Ｚ方向に突設される当接部６１Ｔａ（図３）が設けられ、該当接部６１Ｔａの先端が可動梁部４０ａの自由端ＦＴ近傍に当接する。
【００８９】
突起部６１ｂは、光学レンズ部６３の側面のうち、突起部６１ａが突設される面とは略反対側の側面から固定枠体６０Ｆの対角線に沿って突設される部分である。また、突起部６１ｂの先端近傍には、−Ｚ方向に突設される当接部６１Ｔｂ（図３）が設けられ、該当接部６１Ｔｂの先端が可動梁部４０ｂの自由端ＦＴ近傍に当接する。
【００９０】
このように、当接部６１Ｔａ，６１Ｔｂによって、移動対象物であるレンズユニット６０Ｕが、可動梁部４０ａ，４０ｂに対して当接する。
【００９１】
レンズ保持部６２ａは、光学レンズ部６３の側面から固定枠体６０Ｆの他方の対角線に沿って突設される部分である。レンズ保持部６２ａの先端部は、＋Ｚ方向および−Ｚ方向にそれぞれ突起した形状を有し、該先端部の一主面および他主面がそれぞれ略平坦に構成され、且つ該一主面と他主面とが略平行に構成される。そして、レンズ保持部６２ａの先端部の一主面が、第１平行ばね層５０の接合部５２ａに対して接合され、レンズ保持部６２ａの先端部の他主面が、第２平行ばね層７０の接合部７２ａに対して接合される。
【００９２】
レンズ保持部６２ｂは、光学レンズ部６３の側面のうち、レンズ保持部６２ａが突設される面とは略反対側の側面から固定枠体６０Ｆの対角線に沿って突設される部分である。レンズ保持部６２ｂの先端部は、＋Ｚ方向および−Ｚ方向にそれぞれ突起した形状を有し、該先端部の一主面および他主面がそれぞれ略平坦に構成され、且つ該一主面と他主面とが略平行に構成される。そして、レンズ保持部６２ｂの先端部の一主面が、第１平行ばね層５０の接合部５２ｂに対して接合され、レンズ保持部６２ｂの先端部の他主面が、第２平行ばね層７０の接合部７２ｂに対して接合される。
【００９３】
なお、撮像レンズ層６０については、例えば、レンズ保持部６２ａ，６２ｂが第１平行ばね層５０に対して接合された時点で、破線で描かれた連結部６４ａ，６４ｂ（図１３）がフェムト秒レーザ等によって切断され、固定枠体６０Ｆと、レンズユニット６０Ｕとが分離される。
【００９４】
＜(2-2-7)蓋層＞
図１４で示されるように、蓋層８０は、ＸＹ断面の外縁が略正方形であり、且つＸＹ平面に略平行な盤面を有する板状の部材である。蓋層８０は、樹脂等といった透明の素材で構成され、被写体からの光をカメラモジュール５００の内部に導入する役割を果たすとともに、カメラモジュール５００の内部を密閉することで、カメラモジュール５００の内部にゴミや塵が侵入しないようにする役割を果たす。また、蓋層８０の外周部の一主面が、第２平行ばね層７０の固定枠体７０Ｆに対して接合される。
【００９５】
＜(2-3)レンズユニットの移動＞
図１５および図１６は、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂの発熱に応じて可動梁部４０ａ，４０ｂが変形する態様を示す模式図である。なお、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形の態様は、それぞれ同様であるため、図１５および図１６では、可動梁部４０ａの変形の態様が一例として示されており、可動梁部４０ａの変形の態様を例にとって説明する。
【００９６】
図１５で示されるように、ヒータ部４２２ａが発熱していない状態では、第１および第２平行ばね層５０，７０の弾性力によって、レンズユニット６０Ｕを介して当接部６１Ｔａが可動梁部４０ａの自由端ＦＴ近傍を−Ｚ方向に押し下げる。このとき、可動梁部４０ａが反るような変形を生じて、自由端ＦＴの下方（−Ｚ方向）への変位が生じる。
【００９７】
これに対して、図１６で示されるように、ヒータ部４２２ａに対する通電に応答した発熱により、高熱膨張層４１２が、低熱膨張層４１４よりも大きく膨張する。ここでは、ヒータ部４２２ａの発熱による熱量が、可動梁部４０ａから周辺の雰囲気および固定枠体４０Ｆに対して放出される熱量を上回ることで、可動梁部４０ａの温度が上昇する。なお、可動梁部４０ａの厚みを３０〜５０μｍ程度と非常に薄くしておくと、可動梁部４０ａの温度が比較的短時間で上昇する。
【００９８】
そして、可動梁部４０ａの温度が上昇すると、高熱膨張層４１２と低熱膨張層４１４との間の膨張の違いによって、自由端ＦＴの上方（＋Ｚ方向）への変位が発生する。このとき、第１および第２平行ばね層５０，７０の弾性力によってレンズユニット６０Ｕが押し下げられる力に抗して、可動梁部４０ａの自由端ＦＴが上方へ変位し、可動梁部４０ａが反る変形量が低減される。図１６では、可動梁部４０ａが平坦な形状を有する状態が示されている。
【００９９】
一方、ヒータ部４２２ａに対する通電が停止されると、可動梁部４０ａの熱が熱伝導層４１３の存在によって固定枠体４０Ｆに急速に伝わり、固定枠体４０Ｆからの放熱によって、可動梁部４０ａが急速に冷却される。このとき、自由端ＦＴの下方（−Ｚ方向）への変位が増大されていき、図１５で示されるように、可動梁部４０ａが、自由端ＦＴの下方（−Ｚ方向）への変位が生じている形状に戻る。
【０１００】
このようにして、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形に応じて、該可動梁部４０ａ，４０ｂによって、移動対象物であるレンズユニット６０Ｕが移動される。なお、可動梁部４０ａ，４０ｂは、固定枠体４０Ｆに固定される固定端を支点として湾曲するため、自由端ＦＴは、概ね＋Ｚ方向に変位し、変位量に応じて少しずつ異なる方向に変位する。但し、自由端ＦＴのＺ座標の変化に着目すれば、自由端ＦＴは、可動梁部４０ａ，４０ｂの加熱時にＺ座標が増加する一方向に変位し、可動梁部４０ａ，４０ｂの冷却時にＺ座標が減少する他方向に変位する。そして、ここでは、自由端ＦＴが変位する方向である「一方向」は、常に同じベクトルに沿った方向といった厳密な意味ではなく、可動梁部４０ａ，４０ｂが一つの傾向を持って変形する際に自由端ＦＴが変位する方向といった程度の意味で使用されている。
【０１０１】
＜(2-4)変位量のセルフアライメント＞
ヒータ部４２２ａ，４２２ｂの発熱に応じて、可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴが＋Ｚ方向に変位する際、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量が略同一であれば、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂの電気抵抗は略同一となる。
【０１０２】
ここで、仮に、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの間で、バイメタル層４１の構成等にばらつきが生じていることに起因して、該ばらつきに応じて２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量が異なれば、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂの間で電気抵抗が異なる。このとき、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂのうち、変形量が相対的に小さな可動梁部に係るヒータ部の電気抵抗が、変形量が相対的に大きな可動梁部に係るヒータ部の電気抵抗よりも小さくなる。例えば、可動梁部４０ａの変形量が、可動梁部４０ｂの変形量よりも相対的に小さければ、ヒータ部４２２ａの電気抵抗が、ヒータ部４２２ｂの電気抵抗よりも相対的に低くなる。
【０１０３】
しかしながら、本実施形態では、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂが電気的に並列に接続されるため、各ヒータ部４２２ａ，４２２ｂに印加される電圧は同一となる。したがって、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂのうち、相対的に低い電気抵抗を有する一方のヒータ部に対して、相対的に大きな電流が流れ、該一方のヒータ部に付与される電力が、他方のヒータ部に付与される電力よりも大きくなる。このとき、該一方のヒータ部の発熱が、該他方のヒータ部の発熱よりも大きくなり、該一方のヒータ部が設けられた可動梁部の変形量と、該他方のヒータ部が設けられた可動梁部の変形量との差が縮まる。このように、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量の差が縮まると、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂの電気抵抗の差も縮まる。そして、２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂに付与される電力も等しくなっていくために、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量が等しくなっていく。
【０１０４】
なお、仮に２つのヒータ部４２２ａ，４２２ｂが電気的に直列に接続されている場合には、各ヒータ部４２２ａ，４２２ｂに流れる電流は同一となるため、逆に、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量の差が拡大することになる。
【０１０５】
＜(2-5)第１および第２平行ばね層の機能＞
図１７および図１８は、第１および第２平行ばね層５０，７０の機能を説明するための模式図である。図１７および図１８では、レンズユニット６０Ｕと弾性部５１，７１の状態を側方から見た模式図が示されている。図１７および図１８で示されるように、弾性部５１，７１が、それぞれ接合部５２ａ，５２ｂ，７２ａ，７２ｂにおいてレンズユニット６０Ｕに接合されることで、レンズユニット６０Ｕを挟持する。また、図１７では、弾性部５１，７１がある程度変形している状態（初期状態）が示され、図１８では、弾性部５１，７１が殆ど変形していない状態が示されている。
【０１０６】
上述したように、弾性部５１，７１は、ともに同様な構成を有し、それぞれ同様に固定枠体５０Ｆ，７０Ｆに対して２箇所（接続部５１ａ，５１ｂおよび接続部７１ａ，７１ｂ）で固設される。また、弾性部５１，７１は、それぞれ同様にレンズユニット６０Ｕに対して２箇所（接合部５２ａ，５２ｂおよび接合部７２ａ，７２ｂ）で接合される。そして、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形により、図１７で示されるように、レンズユニット６０Ｕが−Ｚ方向に押し下げられる際には、弾性部５１，７１が略同一の変形を行うとともに、図１８で示されるように、レンズユニット６０Ｕが＋Ｚ方向に押し上げられる際には、弾性部５１，７１が略同一の変形を行う。このため、レンズユニット６０Ｕに含まれる光学レンズ部６３は、光軸が傾くことなく、上下方向（ここでは、Ｚ軸に沿った方向）に移動する。すなわち、光学レンズ部６３の光軸の方向がずらされることなく、光学レンズ部６３と撮像素子１１との距離が変更される。
【０１０７】
＜(2-6)カメラモジュールにおけるオートフォーカス制御＞
カメラモジュール５００におけるオートフォーカス制御は、図１で示された電流供給ドライバ６００、電気抵抗検出部７００、コントラスト検出部８００、および合焦制御部３１０によって実現される。
【０１０８】
具体的には、電気抵抗検出部７００は、導電層４２の電気抵抗を検出し、該電気抵抗を示す信号を合焦制御部３１０に対して出力する。合焦制御部３１０は、導電層４２の電気抵抗に基づいて、導電層４２の変形（具体的には、可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴの変位）を検出する。つまり、電気抵抗検出部７００および合焦制御部３１０によって、可動梁部４０ａ，４０ｂに係る電気抵抗が検出されることで、可動梁部４０ａ，４０ｂに係る変位が認識される。ここでは、可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴの変位が、レンズユニット６０Ｕの変位となる。
【０１０９】
可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴの変位の検出については、導電層４２（具体的には、可動梁部４０ａ，４０ｂ）における形状と電気抵抗との関係が一義的に決まることが利用されて実行される。そして、合焦制御部３１０は、可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴの変位を検出しつつ、電流供給ドライバ６００を介して導電層４２への電流の供給を制御することで、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量、すなわち可動梁部４０ａ，４０ｂの自由端ＦＴの変位を制御する。このとき、該自由端ＦＴによる当接部６１Ｔａ，６１Ｔｂの押し上げにより、レンズユニット６０Ｕが＋Ｚ方向に移動されることで、光学レンズ部６３と撮像素子１１との離隔距離が変更されて、焦点の位置が変更される。
【０１１０】
また、コントラスト検出部８００は、撮像素子１１で得られる画像信号について、コントラストを検出する。例えば、隣接画素間の階調値の差分を画像全体について積算した数値が、コントラストを示す評価値として検出される。このコントラストを示す評価値を示す信号は、合焦制御部３１０に対して出力される。
【０１１１】
オートフォーカス制御が行われる際には、合焦制御部３１０の制御により、まず、レンズユニット６０Ｕと撮像素子１１との離隔距離が予め設定された多段階の離隔距離に順次に設定され、各離隔距離にレンズユニット６０Ｕと撮像素子１１とが設定される状態で撮像素子１１によって画像信号が取得される。換言すれば、レンズユニット６０Ｕの＋Ｚ方向への繰り出し位置が、予め設定された多段階の位置に設定されるとともに、各繰り出し位置にレンズユニット６０Ｕが配置される時点において撮像素子１１によって画像信号が取得される。なお、このとき、合焦制御部３１０が、電気抵抗検出部７００で検出される導電層４２の電気抵抗をモニタリングしつつ、電流供給ドライバ６００を介した導電層４２への電流の供給を制御することで、レンズユニット６０Ｕの繰り出し位置が変更される。
【０１１２】
次に、合焦制御部３１０が、コントラスト検出部８００によって各繰り出し位置について検出されたコントラストを示す評価値に基づいて、コントラストを示す評価値が最大となる繰り出し位置を検出する。このコントラストを示す評価値が最大となる繰り出し位置にレンズユニット６０Ｕが配置されている状態が、被写体に合焦している状態に相当する。そして、合焦制御部３１０の制御により、レンズユニット６０Ｕがコントラストを示す評価値が最大となる繰り出し位置まで移動されることで、カメラモジュール５００における被写体に対する合焦が実現される。すなわち、オートフォーカス制御が実現される。
【０１１３】
＜(3)カメラモジュールの製造工程＞
図１９は、カメラモジュール５００の製造工程の手順を例示するフローチャートである。図１９で示されるように、(工程Ａ)複数のシートの準備（ステップＳ１）、(工程Ｂ)複数のシートの接合（ステップＳ２）、および(工程Ｃ)ダイシング（ステップＳ３）が順次に行われることで、カメラモジュール５００が製造される。以下、各工程について説明する。
【０１１４】
＜(3-1)複数のシートの準備（工程Ａ）＞
図２０で示されるように、撮像素子層シートＵ１０、撮像素子保持層シートＵ２０、スペーサ層シートＵ３０、アクチュエータ層シートＵ４０、第１平行ばね層シートＵ５０、撮像レンズ層シートＵ６０、第２平行ばね層シートＵ７０、および蓋層シートＵ８０が準備される。ここでは、各シートが、円盤状である例を示して説明する。
【０１１５】
撮像素子層シートＵ１０は、撮像素子層１０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。この撮像素子層シートＵ１０は、例えば、円盤状のシリコン製の基板に、撮像素子１１および各種回路が形成されることで製作される。
【０１１６】
撮像素子保持層シートＵ２０は、撮像素子保持層２０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。この撮像素子保持層シートＵ２０は、例えば、樹脂等の素材で形成された円盤状のウエハに対して、型押し等によって開口２０Ｈおよび貫通孔ＣＶ2a，ＣＶ2bが形成され、該貫通孔ＣＶ2a，ＣＶ2bに対して金属メッキ等によって導電材料が充填されることで製作される。
【０１１７】
スペーサ層シートＵ３０は、スペーサ層３０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。このスペーサ層シートＵ３０は、例えば、樹脂等の素材で形成された円盤状のウエハに対して、型押し等によって中空部分および貫通孔ＣＶ3a，ＣＶ3bが形成され、該貫通孔ＣＶ3a，ＣＶ3bに対して金属メッキ等によって導電材料が充填されることで製作される。
【０１１８】
アクチュエータ層シートＵ４０は、アクチュエータ層４０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。このアクチュエータ層シートＵ４０は、例えば、以下のような工程(Ｉ)〜(IV)が順次に行われることで製作される。
【０１１９】
(Ｉ)バイメタル層４１に対応するバイメタルの平板が準備される。(II)フォトリソグラフィ技術等を用いて、バイメタルの平板上にヒータ部４２２ａ，４２２ｂに対応する導電材料（例えば、金等）のパターンが形成される。(III)フォトリソグラフィ技術等を用いて、バイメタルの平板上に配線部４２１ａ，４２１ｂに対応する導電材料（例えば、金等）のパターンが形成される。(IV)バイメタルの平板に対して、エッチングが施されることで、中空部分４０Ｈが形成される。このとき、可動梁部４０ａ，４０ｂが、中空部分４０Ｈに突設されることになる。
【０１２０】
第１平行ばね層シートＵ５０は、第１平行ばね層５０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。この第１平行ばね層シートＵ５０は、例えば、ステンレス等の金属材料またはりん青銅等の素材で形成された円盤状のウエハに対して、フォトリソグラフィ技術等により、平行ばねの形状のレジストが金属材料上にパターンニングされ、塩化鉄系のエッチング液に浸してウエットエッチングが行われることで、平行ばねのパターンが形成される。
【０１２１】
撮像レンズ層シートＵ６０は、撮像レンズ層６０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。但し、撮像レンズ層シートＵ６０では、各チップにおいては、固定枠体６０Ｆと突起部６１ａ，６１ｂとが連結部６４ａ，６４ｂによって連結された状態にある。この撮像レンズ層シートＵ６０は、例えば、樹脂の成型等によって製作される。
【０１２２】
第２平行ばね層シートＵ７０は、第２平行ばね層７０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。この第２平行ばね層シートＵ７０は、第１平行ばね層シートＵ５０と同様な工程で製作される。
【０１２３】
蓋層シートＵ８０は、蓋層８０に相当するチップがマトリックス状の所定配列で多数形成されたシートである。この蓋層シートＵ８０は、例えば、樹脂の成型等によって製作される。なお、蓋層８０の形状が単なる平板で良い場合には、蓋層シートＵ８０は、平板状のガラスであっても良い。
【０１２４】
なお、工程Ａで準備される８枚のシートＵ１０〜Ｕ８０には、シートの接合工程における位置合わせのためのマーク（アライメントマーク）が、略同一の位置に付される。アライメントマークとしては、例えば、十字等のマーク等が挙げられ、各シートＵ１０〜Ｕ８０の上面の外周部近傍であって比較的離隔した２箇所以上の位置に設けられることが好ましい。
【０１２５】
＜(3-2)複数のシートの接合（工程Ｂ）＞
図２０で示されるように、工程Ａで準備された８枚のシートＵ１０〜Ｕ８０が、順次に積層されて接合される。
【０１２６】
まず、撮像素子層シートＵ１０、撮像素子保持層シートＵ２０、スペーサ層シートＵ３０、アクチュエータ層シートＵ４０、第１平行ばね層シートＵ５０、および撮像レンズ層シートＵ６０の各チップが、それぞれ直上に積層されるように、シート形状のまま位置合わせ（アライメント）が行われる。
【０１２７】
具体的には、公知のアライナー装置に、まず、撮像素子層シートＵ１０および撮像素子保持層シートＵ２０がセットされ、予め形成しておいたアライメントマークを用いたアライメントが行われる。この際、事前に、撮像素子層シートＵ１０と撮像素子保持層シートＵ２０とが接合される面（接合面）に、いわゆるエポキシ樹脂系の接着剤、または紫外線硬化接着剤が塗布されており、両シートＵ１０，Ｕ２０が接合される。なお、接合面にＯ2プラズマを照射することで、接合面を活性化して、両シートＵ１０，Ｕ２０を直接接合する方法を用いても良い。
【０１２８】
続いて、上記と同様なアライメントならびに接合方法により、撮像素子保持層シートＵ２０上にスペーサ層シートＵ３０が接合され、次に、該スペーサ層シートＵ３０上にアクチュエータ層シートＵ４０が接合され、その次に、該アクチュエータ層シートＵ４０上に第１平行ばね層シートＵ５０が接合され、更に、第１平行ばね層シートＵ５０上に撮像レンズ層シートＵ６０が接合される。
【０１２９】
このとき、撮像レンズ層シートＵ６０の各レンズ保持部６２ａが、第１平行ばね層シートＵ５０の接合部５２ａに対して接合され、撮像レンズ層シートＵ６０の当接部６１Ｔａが、可動梁部４０ａの自由端ＦＴ近傍に対して当接する。また、撮像レンズ層シートＵ６０の各レンズ保持部６２ｂが、第１平行ばね層シートＵ５０の各接合部５２ｂに対して接合され、撮像レンズ層シートＵ６０の各当接部６１Ｔｂが、各可動梁部４０ｂの自由端ＦＴ近傍に対して当接する。
【０１３０】
また、ここでは、２つのシートＵ２０，Ｕ３０が接合されることで、貫通孔ＣＶ2a，ＣＶ3aに充填された導電材料が相互に電気的に接続されることで、貫通孔ＣＶａによって形成される貫通配線が形成される。また、貫通孔ＣＶ2b，ＣＶ3bに充填された導電材料が相互に電気的に接続されることで、貫通孔ＣＶｂによって形成される貫通配線が形成される。
【０１３１】
更に、第１平行ばね層シートＵ５０上に撮像レンズ層シートＵ６０が接合された状態で、固定枠体６０Ｆと突起部６１ａ，６１ｂとを連結する連結部６４ａ，６４ｂが切断されることで、固定枠体６０Ｆと突起部６１ａ，６１ｂとが分離される。
【０１３２】
次に、６つのシートＵ１０〜Ｕ６０が積層されて形成された積層体の上面に対して、第２平行ばね層シートＵ７０、および蓋層シートＵ８０がこの順番で下から順に積層および接合される。アライメントならびに接合方法については、上述したシートＵ１０〜Ｕ６０に係る手法と同様であり、このとき、シートＵ１０〜Ｕ８０の各チップが、対応する位置において上下方向に重なり合うように積層される。
【０１３３】
このとき、撮像レンズ層シートＵ６０の各レンズ保持部６２ａが、第２平行ばね層シートＵ７０の各接合部７２ａに対して接合されるとともに、撮像レンズ層シートＵ６０の各レンズ保持部６２ｂが、第２平行ばね層シートＵ７０の各接合部７２ｂに対して接合される。
【０１３４】
＜(3-3)ダイシング（工程Ｃ）＞
８つのシートＵ１０〜Ｕ８０が積層されて形成された積層部材が、ダイシング装置によってチップ毎に切り離されて、８つの層１０〜８０が積層されたカメラモジュール５００が多数生成される。つまり、カメラモジュール５００が完成される。
【０１３５】
以上のように、一実施形態に係るカメラモジュール５００を搭載した携帯電話機１００では、変形量が相対的に大きな可動梁部に含まれるヒータ部よりも、変形量が相対的に小さな可動梁部に含まれるヒータ部の方が、より大きな電流によって、より発熱する。このとき、複数の可動梁部の変形量が均一化される。したがって、駆動力のばらつきを抑制することが可能な２以上の可動部を有するアクチュエータ、ならびに該アクチュエータが搭載された駆動装置が提供される。
【０１３６】
また、加熱時に可動梁部４０ａ，４０ｂが変形する方向とは反対方向の部分にヒータ部４２２ａ，４２２ｂがそれぞれ設けられる。このため、可動梁部４０ａ，４０ｂにおいて発熱に応じた変形によってヒータ部４２２ａ，４２２ｂの電気抵抗を容易に増大させることができる。
【０１３７】
また、可動梁部４０ａ，４０ｂが、平らで曲がっていない状態を基準として同一方向に同一の変形量を生じる際に、ヒータ部４２２ａ，４２２ｂが同一の電気抵抗を有する。このため、複数の可動梁部４０ａ，４０ｂの変形量の均一化が図られる。
【０１３８】
＜(4)変形例＞
なお、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【０１３９】
◎例えば、上記一実施形態では、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの形状およびサイズが同一であったが、これに限られない。例えば、２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの間で、先端形状が若干異なる形状とされる等といった熱容量および放熱特性において余り影響を与えない程度の形状の相異は許容される。
【０１４０】
◎また、上記一実施形態では、各可動梁部４０ａ，４０ｂが、バイメタルとヒータ部との組み合わせによって構成されたが、これに限られない。例えば、バイメタルの代わりに、板状のベース部（例えば、シリコン基板）上に加熱に応じて収縮する形状記憶合金（ＳＭＡ）の薄膜が設けられたものが採用されても良い。すなわち、板状のベース部の一主面上にヒータ部が設けられ、板状のシリコン基板の他主面上にＳＭＡの薄膜が設けられても良い。つまり、ＳＭＡとヒータ部と板状のベース部とが組み合わされて複数の可動梁部が構成されても良い。このような構成であっても、上記一実施形態と同様な効果が得られる。
【０１４１】
◎また、上記一実施形態では、固定枠体４０Ｆから延設される２枚の可動梁部４０ａ，４０ｂの延設方向が、逆方向であったが、これに限られない。例えば、複数の可動梁部が、固定枠体４０Ｆから同一方向に延設されても良い。
【０１４２】
◎また、上記一実施形態では、移動対象物であるレンズユニット６０Ｕが、可動梁部４０ａ，４０ｂに対して直接当接したが、これに限られない。例えば、第１平行ばね層５０の形状を変えて、該第１平行ばね層５０等といった別部材を介して、レンズユニット６０Ｕが、可動梁部４０ａ，４０ｂに対して当接しても良い。
【０１４３】
◎また、上記一実施形態では、移動対象物が、光学レンズ部６３であったが、これに限られない。例えば、撮像素子等のその他の部材を移動対象物としても良い。例えば、被写体からの光を撮像素子に導く光学系にあたる光学レンズ部を固定し、上記一実施形態において光学レンズ部６３を移動させるための構成と同様な構成によって撮像素子層をＺ方向に移動させても良い。
【０１４４】
図２１は、光学レンズ部６３Ａを固定して、該光学レンズ部６３Ａの光軸Ａｘに沿った方向に撮像素子層１０Ａを前後に移動させる一態様の概念図を例示する図である。図２１では、撮像素子層１０Ａを光軸Ａｘに沿って前後に移動させるアクチュエータＡＣが描かれている。このような構成では、アクチュエータＡＣの動作に応じて撮像素子層１０Ａが光軸Ａｘに沿って前後に移動されて、光学レンズ部６３Ａと撮像素子層１０Ａとの距離が変更されることで、オートフォーカス制御が実現される。このように、可動梁部４０ａ，４０ｂの変形に応じて撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方が移動されれば、オートフォーカス制御が実現される。
【０１４５】
このような構成が採用されても、撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方の移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能な駆動装置が提供される。
【０１４６】
また、アクチュエータによって移動される対象物（移動対象物）は、光学系や撮像素子等といった撮像装置を構成する要素に限られない。例えば、移動対象物は、光ピックアップレンズの対物レンズ等といったその他の部材であっても良い。すなわち、本発明は、通電による電気抵抗に応じてそれぞれ発熱し、且つ該発熱に応じてそれぞれ変形する複数の可動部を用いて構成されるアクチュエータと、該複数の可動部の変形に応じて移動対象物が移動されるカメラモジュール一般に適用することができる。
【０１４７】
◎なお、上記一実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部の構成を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。
【符号の説明】
【０１４８】
１０，１０Ａ  撮像素子層
４０  アクチュエータ層
４０ａ，４０ｂ  可動梁部
４０Ｆ，４１Ｆ，６０Ｆ  固定枠体
４１  バイメタル層
４１ａ，４１ｂ  梁部
４２  導電層
６０  撮像レンズ層
６０Ｕ  レンズユニット
６３，６３Ａ  光学レンズ部
１００  携帯電話機
４１１  絶縁層
４１２  高熱膨張層
４１３  熱伝導層
４１４  低熱膨張層
４２１ａ，４２１ｂ  配線部
４２２ａ，４２２ｂ  ヒータ部
５００  カメラモジュール
ＡＣ  アクチュエータ
【図１】
2011016383.tif 000003
【図２】
2011016383.tif 000004
【図３】
2011016383.tif 000005
【図４】
2011016383.tif 000006
【図５】
2011016383.tif 000007
【図６】
2011016383.tif 000008
【図７】
2011016383.tif 000009
【図８】
2011016383.tif 000010
【図９】
2011016383.tif 000011
【図１０】
2011016383.tif 000012
【図１１】
2011016383.tif 000013
【図１２】
2011016383.tif 000014
【図１３】
2011016383.tif 000015
【図１４】
2011016383.tif 000016
【図１５】
2011016383.tif 000017
【図１６】
2011016383.tif 000018
【図１７】
2011016383.tif 000019
【図１８】
2011016383.tif 000020
【図１９】
2011016383.tif 000021
【図２０】
2011016383.tif 000022
【図２１】
2011016383.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成23年10月31日(2011.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記課題を解決するために、第１の態様に係るアクチュエータは、加熱に応じて変形する第１可動部と、加熱に応じて変形する第２可動部とを備え、前記第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部を有するとともに、前記第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部を有し、前記第１ヒータ部と前記第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、前記第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて前記第１および第２可動部が変形する際に、前記第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇するとともに、前記第１可動部および前記第２可動部が、曲がっていない状態を基準として略同一方向に略同一の変形を生じた場合に、前記第１ヒータ部の電気抵抗と、前記第２ヒータ部の電気抵抗とが、略同一となる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第３の態様に係るアクチュエータは、第１または第２の態様に係るアクチュエータであって、前記第１可動部および前記第２可動部は、相互に同様なサイズおよび構造を有する。
第４の態様に係るアクチュエータは、第１から第３の何れか１つの態様に係るアクチュエータであって、前記第１可動部は、第１変形部と前記第１ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分であり、前記第２可動部は、第２変形部と前記第２ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分である。
第５の態様に係るアクチュエータは、第４の態様に係るアクチュエータであって、前記第１変形部および前記第２変形部は、熱膨張率の異なる層が積層されて形成されている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第６の態様に係る駆動装置は、第１から第５の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、前記第１可動部および前記第２可動部の変形に応じて、該第１可動部および該第２可動部によって移動される移動対象物とを備える。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第７の態様に係る駆動装置は、第６の態様に係る駆動装置であって、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第８の態様に係るカメラモジュールは、第１から第５の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系とを備え、前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記第１可変部および前記第２可動部の変形によって移動される移動対象物である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第９の態様に係るカメラモジュールは、第８の態様に係るカメラモジュールであって、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第１から第５の何れの態様に係るアクチュエータによっても、変形量が相対的に大きな可動部に含まれるヒータ部よりも、変形量が相対的に小さな可動部に含まれるヒータ部の方が、より大きな電流によって、より発熱し、複数の可動部の変形量が均一化されるため、駆動力のばらつきを抑制することが可能な２以上の可動部を有するアクチュエータを提供することができる。また、複数の可動部の変形量を均一化させることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２１
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第６および第７の何れの態様に係る駆動装置によっても、移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能な駆動装置を提供することができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第７の態様に係る駆動装置によれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第８および第９の何れの態様に係るカメラモジュールによっても、撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方の移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能なカメラモジュールを提供することができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
第９の態様に係るカメラモジュールによれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱に応じて変形する第１可動部と、
加熱に応じて変形する第２可動部と、
を備え、
前記第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部、を有するとともに、
前記第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部、を有し、
前記第１ヒータ部と前記第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、
前記第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて前記第１および第２可動部が変形する際に、前記第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇するとともに、
前記第１可動部および前記第２可動部が、曲がっていない状態を基準として略同一方向に略同一の変形を生じた場合に、前記第１ヒータ部の電気抵抗と、前記第２ヒータ部の電気抵抗とが、略同一となることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記第１可動部が、
前記第１ヒータ部の発熱に応じて一方向に変位する第１変位部を有し、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられ、
前記第２可動部が、
前記第２ヒータ部の発熱に応じて前記一方向に変位する第２変位部を有し、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータであって、
前記第１可動部および前記第２可動部は、相互に同様なサイズおよび構造を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータであって、
前記第１可動部は、第１変形部と前記第１ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分であり、
前記第２可動部は、第２変形部と前記第２ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項４に記載のアクチュエータであって、
前記第１変形部および前記第２変形部は、熱膨張率の異なる層が積層されて形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
前記第１可動部および前記第２可動部の変形に応じて、該第１可動部および該第２可動部によって移動される移動対象物と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項６に記載の駆動装置であって、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられることを特徴とする駆動装置。
【請求項８】
請求項１から請求項５の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系と、
を備え、
前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記第１および第２可動部の変形によって移動される移動対象物であることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項９】
請求項８に記載のカメラモジュールであって、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられることを特徴とするカメラモジュール。
【手続補正書】
【提出日】平成24年2月6日(2012.2.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
上記課題を解決するために、第１の態様に係るアクチュエータは、加熱に応じて変形する第１可動部と、加熱に応じて変形する第２可動部とを備え、前記第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部、および該第１ヒータ部の発熱に応じて一方向に変位する第１変位部を有するとともに、前記第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部、および該第２ヒータ部の発熱に応じて前記一方向に変位する第２変位部を有し、前記第１ヒータ部と前記第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、前記第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて前記第１および第２可動部が変形する際に、前記第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇するとともに、前記第１可動部および前記第２可動部が、曲がっていない状態を基準として略同一方向に略同一の変形を生じた場合に、前記第１ヒータ部の電気抵抗と、前記第２ヒータ部の電気抵抗とが、略同一となり、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
第２の態様に係るアクチュエータは、第１の態様に係るアクチュエータであって、前記第１可動部および前記第２可動部は、相互に同様なサイズおよび構造を有する。
第３の態様に係るアクチュエータは、第１または第２の態様に係るアクチュエータであって、前記第１可動部は、第１変形部と前記第１ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分であり、前記第２可動部は、第２変形部と前記第２ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分である。
第４の態様に係るアクチュエータは、第３の態様に係るアクチュエータであって、前記第１変形部および前記第２変形部は、熱膨張率の異なる層が積層されて形成されている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
第５の態様に係る駆動装置は、第１から第４の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、前記第１可動部および前記第２可動部の変形に応じて、該第１可動部および該第２可動部によって移動される移動対象物とを備える。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
第６の態様に係る駆動装置は、第５の態様に係る駆動装置であって、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
第７の態様に係るカメラモジュールは、第１から第４の何れか１つの態様に係るアクチュエータと、撮像素子と、被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系とを備え、前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記第１可変部および前記第２可動部の変形によって移動される移動対象物である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
第８の態様に係るカメラモジュールは、第７の態様に係るカメラモジュールであって、前記第１ヒータ部が、前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、前記第２ヒータ部が、前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
第１から第４の何れの態様に係るアクチュエータによっても、変形量が相対的に大きな可動部に含まれるヒータ部よりも、変形量が相対的に小さな可動部に含まれるヒータ部の方が、より大きな電流によって、より発熱し、複数の可動部の変形量が均一化されるため、駆動力のばらつきを抑制することが可能な２以上の可動部を有するアクチュエータを提供することができる。また、複数の可動部の変形量を均一化させることができる。また、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第５および第６の何れの態様に係る駆動装置によっても、移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能な駆動装置を提供することができる。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第６の態様に係る駆動装置によれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
第７および第８の何れの態様に係るカメラモジュールによっても、撮像素子および光学系のうちの少なくとも一方の移動対象物を移動させるための駆動力のばらつきを抑制することが可能なカメラモジュールを提供することができる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
第８の態様に係るカメラモジュールによれば、可動部において発熱に応じた変形によってヒータ部の電気抵抗を容易に増大させることができる。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱に応じて変形する第１可動部と、
加熱に応じて変形する第２可動部と、
を備え、
前記第１可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第１ヒータ部、および該第１ヒータ部の発熱に応じて一方向に変位する第１変位部を有するとともに、
前記第２可動部が、通電によって電気抵抗に応じたジュール熱を発生させる第２ヒータ部、および該第２ヒータ部の発熱に応じて前記一方向に変位する第２変位部を有し、
前記第１ヒータ部と前記第２ヒータ部とが、電気的に並列に接続されており、
前記第１および第２ヒータ部への通電による発熱に応じて前記第１および第２可動部が変形する際に、前記第１および第２ヒータ部の電気抵抗が上昇するとともに、
前記第１可動部および前記第２可動部が、曲がっていない状態を基準として略同一方向に略同一の変形を生じた場合に、前記第１ヒータ部の電気抵抗と、前記第２ヒータ部の電気抵抗とが、略同一となり、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記一方向とは反対方向の面側に設けられることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項２】
請求項１に記載のアクチュエータであって、
前記第１可動部および前記第２可動部は、相互に同様なサイズおよび構造を有することを特徴とするアクチュエータ。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のアクチュエータであって、
前記第１可動部は、第１変形部と前記第１ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分であり、
前記第２可動部は、第２変形部と前記第２ヒータ部とを積層して形成された平板形状の部分であることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項４】
請求項３に記載のアクチュエータであって、
前記第１変形部および前記第２変形部は、熱膨張率の異なる層が積層されて形成されていることを特徴とするアクチュエータ。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
前記第１可動部および前記第２可動部の変形に応じて、該第１可動部および該第２可動部によって移動される移動対象物と、
を備えることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動装置であって、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
請求項１から請求項４の何れか１つの請求項に記載のアクチュエータと、
撮像素子と、
被写体からの光を前記撮像素子まで導く光学系と、
を備え、
前記撮像素子および前記光学系のうちの少なくとも一方が、前記第１および第２可動部の変形によって移動される移動対象物であることを特徴とするカメラモジュール。
【請求項８】
請求項７に記載のカメラモジュールであって、
前記第１ヒータ部が、
前記第１可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられ、
前記第２ヒータ部が、
前記第２可動部のうちの前記移動対象物が存在する側とは反対側の部分に設けられることを特徴とするカメラモジュール。
【国際調査報告】
2011016383.tif 000024
2011016383.tif 000025